低voc着色剂组合物的制作方法
【专利说明】低voc着色剂组合物
[0001] 本发明设及液体着色剂组合物，其可用于使溶剂型和水型底漆化asepaint)着色 且含有少量或实质上不含挥发性有机化合物。具体而言，提供不阻塞店内（in-store)调色 机中的开放式喷嘴且提供良好的油漆性质（尤其在建筑油漆中）的组合物。本发明还提供 装有着色剂的店内调色机。
[0002] 着色剂本质上为含有稳定分散的颜料的浓缩颜料组合物。该组合物的特征使得其 可单独或与含有不同颜料的其他着色剂组合添加至底漆中并混合，W便达成即用型油漆的 期望色彩。底漆与即用型（RFU)油漆的不同的处在于，色彩尚未经最后调节。
[0003] 通过使用不同色相的颜料各自调配诸多种着色剂，通过按照预定配方将至少一种 着色剂与合适的底漆简单地混合，可提供大量有色油漆。可通过提供复数种本身色相不同 的底漆（包括澄清底漆）来产生甚至更多的色彩。
[0004] 已知的包含着色剂和底漆的体系的效用为，可通过将所需着色剂组合物与所选底 漆简单地混合非常快速地产生许多色彩的油漆。此对于小商店尤其重要，在小商店中可无 需库存覆盖全部色彩范围的油漆而按需供应非常大范围的有色油漆。
[0005] 该店内调色体系通常包含至多二十种着色剂（colorant)(也称为调色剂 (tinter))及例如=种各类别底漆。W此方式可制得浅、中等和深色彩。
[0006] 着色剂通常收纳于调色机中，按照制造商的配方自连接至出口喷嘴或装配有出口 喷嘴的容器分配个别着色剂。可手动或由计算机控制剂量。使用此类型体系的问题为，在 完成分配之后不可避免地在喷嘴中或在喷嘴上存在着色剂残留物，该残留物随时间干燥且 部分或完全阻塞喷嘴，从而使得随后不能准确地分配。此对于开放式喷嘴调色机是甚至更 严重的问题，开放式喷嘴调色机的喷嘴没有在完成添加之后将着色剂与大气隔离的龙头或 阀体系。在该调色机中，着色剂保持暴露于大气，且除非适当调配否则将最终干燥及阻塞喷 嘴。
[0007] 调色机制造商已尝试通过在喷嘴附近提供湿润度来克服该问题。尽管此方法减轻 该问题，但其增加调色机制造和维护的复杂性及成本。
[000引已知的着色剂使用保湿剂来减轻喷嘴阻塞的问题。遗憾的是，保湿剂本身往往为 挥发性的，从而在其蒸发时贡献总挥发性有机物含量（V0C)。当然，随着其蒸发，其留下上文 提及的干燥残留物，最终阻塞分配喷嘴。
[0009] 其他已知的着色剂使用由于低挥发性而不贡献V0C的保湿剂。然而，该保湿剂往 往塑化粘结剂聚合物，从而产生软的最终涂层，该涂层在正常使用中容易损坏。
[0010] 已知的着色剂也可含有稳定剂W帮助分散及稳定着色剂中的颜料。然而，自含有 大量稳定剂的着色剂获得的干燥涂层也往往较软。
[ocm] 国际申请W02011/151277公开意欲克服上述问题的组合物。该着色剂组合物确 实显示远远降低的干燥着色剂阻塞喷嘴的趋势。然而，吾人已发现，当使用W02011/151277 的组合物时，装配有开放式喷嘴的调色机易于在喷嘴处或在喷嘴附近形成着色剂堆积 化uild-up)。在繁忙的商店中尤其如此，在繁忙的商店中每个月分配的每种着色剂的体积 可超过50升且可甚至达到数百升。
[0012] 堆积被认为是部分干燥的着色剂且可本质上为凝胶状的而非干燥的。尽管堆积不 阻塞喷嘴，但其仍然可造成将着色剂不准确地分配至底漆。该是因为堆积可采取小钟乳石 状物（stalactite)的形式而部分地遮掩喷嘴。当自喷嘴分配所需量的着色剂时，一些着色 剂会撞击在钟乳石状物上，从而使其大小进一步增加。当然，由于未知量的着色剂仍然留在 钟乳石状物上，故油漆的色彩会不准确。
[0013] 国际申请W02006/102341公开用于整修底涂层化asecoat)的着色剂。然而，喷嘴 阻塞问题（尤其在低V0C着色剂中）在此处并未认识到也并未考虑。
[0014] 因此，当前需要不阻塞喷嘴、基本上不含V0C且不产生软干燥涂层的着色剂组合 物。
[0015] 根据本发明的第一方面，提供水性液体着色剂组合物，该组合物具有至多50g/l 的挥发性有机物含量且适于使水性或溶剂型建筑涂料和底漆着色，基于组合物的总重量， 其包含
[0016] i)l-26%的非挥发性有机液体，其在25°C下具有至多1.3N/m2的蒸气压且包含聚 己二醇（PEG)与聚丙二醇（PPG)的混合物
[0017] ii) 2-13% 的稳定剂 [001引iii) 4-77 %的色彩颜料
[0019] iv) 0-8 %的流变改性粘±
[0020] V)0-20% 的增量剂（extender)
[0021] 其中iii)+iv)+v)的组合重量对i)+ii)的组合重量的比率为0. 8至2. 75:1，且非 挥发性有机液体i)与稳定剂ii)的组合重量不大于28%，且
[0022] 当色彩颜料的量小于51 %时，流变改性粘±iv)与增量剂V)的组合重量至少为 2%。
[0023] 已显示，当使用根据本发明第一方面的组合物时，着色剂在喷嘴处或在喷嘴附近 的堆积大大减少。
[0024] 根据本发明的第二方面，提供包含至少一种根据第一方面的着色剂和底漆或由其 组成的建筑涂料组合物。
[0025] 根据本发明的第=方面，提供包含至少一种底漆和至少一种本发明的着色剂或由 其组成的调色方案。
[0026] 根据本发明的第四方面，提供用于店内底漆调色的调色机，该调色机在容器中包 含至少一种本发明的着色剂或由其组成，该容器装配有或连接至出口喷嘴（优选为开放式 喷嘴）。在一些实施方案中，着色剂包装于体积为0. 5-5升的容器中，优选地，底漆包装于体 积为0.5-25升的容器中。
[0027] 根据本发明的第五方面，还提供店内产生建筑涂料的方法，其包括将至少一种选 自本发明的调色机的着色剂分配至底漆中的步骤。
[002引在一些实施方案中，基于油漆的非挥发性物含量，着色剂含有小于5重量％的聚 合物粘结剂，因为再多往往使喷嘴阻塞更严重。更优选地，着色剂不含聚合物粘结剂。
[0029] 在一些实施方案中，色彩颜料占4-70重量％、优选4-66重量％、更优选4-55重 量％、仍更优选4-40重量％、甚至更优选5-30重量％且最优选5-20重量％。
[0030] 非挥发性有机液体
[0031] 非挥发性有机液体为在25°C下不挥发的液体。对本发明而言，具有至多1. 3N/m2的 蒸气压的有机液体为非挥发性的。缺乏挥发性意指其不蒸发且因此不贡献VOC。其为非胶束 化的。包含PEG和PPG的任何混合物适合，只要其在根据下文所述的注射器测试（syringe test)进行测试时为可流动液体且其满足蒸气压限制即可。
[0032] 聚己二醇也称为聚环氧己烧（阳0)及聚氧己締（POE)。聚丙二醇也称为聚环氧丙 烧。
[0033] 在一些实施方案中，本发明的PEG具有至少200道耳顿的数量平均分子量。优选 地，分子量为200-800道耳顿，更优选200-600道耳顿，再更优选300-500道耳顿，且最优选 使用分子量为400道耳顿的PEG。
[0034] 在一些实施方案中，本发明的PPG具有300-1200道耳顿的数量平均分子量。优选 地，分子量为400-1000道耳顿，更优选地，PPG选自PPG400、PPG725和PPG1000 (数字表示 分子量）。PPG725的使用在减少由着色剂形成的堆积方面尤其有用，且为最优选的。
[0035]在一些实施方案中，非挥发性有机液体的量占4-25重量％，更优选4-22重量％， 甚至更优选4-20重量％，再更优选4-19. 5重量％，仍更优选6-17重量％，且最优选4-17 重量％或由该范围组成。
[0036] 优选地，PEG对PPG的比率为8:2至2:8,更优选7:3至3: 7。
[0037] 稳定剂
[003引稳定剂为含有亲水基团和疏水基团的两亲性有机材料。其可为阴离子型、阳离子 型或非